[实用新型]一种可拆卸空间转动间隙主动铰链关节和一种机械臂

说明书

本实用新型涉及一种可拆卸空间转动间隙主动铰链关节，包括轴承座和传动轴，传动轴穿设于轴承座内，传动轴和轴承座之间由内到外依次设有内轴套和外轴套，内轴套套接于传动轴，外轴套外侧壁抵接于轴承座内侧壁，外轴套内侧壁套接于内轴套，内轴套一端设有凸台，外轴套一端设有与凸台相匹配的凹槽，凸台抵接于凹槽。通过改变外轴套和内轴套的尺寸可以调整铰链间隙的大小。当进行理想轴承实验时，在轴承座内使用交叉滚子轴承进行实验，可认为其没有间隙，可以作为实验对照组。当进行含间隙机构实验时，则通过将交叉滚子轴承置换为所设计的轴套组件来调节间隙的大小进行实验，可以突显铰链间隙的影响。本实用新型还涉及一种机械臂。

技术领域

本实用新型涉及机构铰链领域，特别是涉及一种可拆卸空间转动间隙主动铰链关节和一种机械臂。

背景技术

随着我国经济结构升级转型的深入和制造业用人成本的攀升，工业机器人的需求迅猛增长。机器人机构通过构件和铰链实现运动和力的传递，对精度、速度和可靠性等要求高。

然而，由于铰链间隙不可避免，机构运行时产生振动和磨损，特别是多个铰链间隙的耦合作用，导致其力学特性存在强烈的非线性特征，是影响机构运动与动力性能的重要因素之一。因此，迫切需要深入研究间隙铰链的动态力学特性，降低间隙对机构性能的不利影响，从而提升工业机器人等高端精密机构的性能。然而，由于间隙作用的复杂性，当前对铰链间隙动态力学特性的研究主要集中在理论建模与分析，较难通过实验对动力学特性进行测量与验证。主要原因有：1、因为机构铰链一般由轴承联接，由于制造、装配、磨损等原因导致的铰链间隙较小，铰链间隙的影响在实验系统中很难突显；2、当铰链存在间隙时，铰链存在轴向倾斜运动，成为空间转动铰链，而含间隙的空间转动铰链的设计是含铰链间隙实验系统中的难点问题。3、当铰链存在间隙时，特别是产生空间运动时，铰链轴与轴承之间的碰撞、冲击加剧，主动铰链的轴直接连接驱动，其碰撞冲击力对电机的影响巨大，远远大于被动铰链对电机的影响。因此，主动铰链中电机输出轴与铰链输入轴的处理问题成为难点问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的之一是：提供一种可拆卸空间转动间隙主动铰链关节，能够在实验系统中突显铰链间隙的影响，为含间隙铰链机构的动态性能测试提供实验硬件条件，对提升机构的性能有潜在应用前景。

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的之二是：提供一种机械臂，采用可拆卸空间转动间隙主动铰链关节，减少了对电机的碰撞冲击力，有效提升机械臂的性能，延长了机械臂的使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种可拆卸空间转动间隙主动铰链关节，包括轴承座和传动轴，传动轴穿设于轴承座内，传动轴和轴承座之间由内到外依次设有内轴套和外轴套，内轴套套接于传动轴，外轴套外侧壁抵接于轴承座内侧壁，外轴套内侧壁套接于内轴套，内轴套一端设有凸台，外轴套一端设有与凸台相匹配的凹槽，凸台抵接于凹槽。

进一步，轴承座一端设有轴承内端面透盖，轴承内端面透盖可拆卸连接于轴承座端面，外轴套抵接于轴承内端面透盖。

进一步，传动轴的侧壁设有限位部，限位部与轴承内端面透盖平行，内轴套抵接于限位部。

进一步，内轴套包括第一内轴套和第二内轴套，第一内轴套和第二内轴套之间设有内轴套套筒，第一内轴套、第二内轴套和内轴套套筒分别套接于传动轴，内轴套套筒两端分别抵接于第一内轴套和第二内轴套，外轴套包括第一外轴套和第二外轴套，第一外轴套和第二外轴套外侧壁分别抵接于轴承座内侧壁，第一外轴套内侧壁套接于第一内轴套，第二外轴套内侧壁套接于第二内轴套，第一外轴套和第二外轴套之间设有外轴套套筒，外轴套套筒套接于内轴套套筒外，外轴套套筒两端分别抵接于第一外轴套和第二外轴套。